(57)【要約】  加熱効率や割断精度を高めることができると共に、割断予定線の設計変更に容易に対応することができる割断方法および割断装置を提供すること。  被加工板（１０）の表面（１１）に第１および第２赤外光（４３、４４）を照射し、該照射領域（１００、２００）を表面（１１）の割断予定線（１２）に沿って移動させて被加工板１０を割断する割断方法であって、表面（１１）の所定領域において、第１赤外光（４３）の移動方向と直交する方向の幅（Ｗ１）が、第２赤外光（４４）の移動方向と直交する方向の幅（Ｗ２）よりも小さく設定されると共に、第１赤外光（４３）の照射領域（１００）が、先行する第２赤外光（４４）の照射領域（２００）に連動して移動される。  これにより、加熱効率や割断精度を高めることができると共に、割断予定線の設計変更に容易に対応することができる。
2011142464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工板の表面に第１および第２加熱光をそれぞれ第１および第２照射領域に照射し、該第１および第２照射領域を前記表面の切断予定線に沿って前記被加工板に対して相対的に移動させることで、前記被加工板を切断する切断方法であって、
前記第１照射領域の移動方向と直交する方向の第１照射領域の幅が、前記第２照射領域の移動方向と直交する方向の第２照射領域の幅よりも小さいと共に、前記第１照射領域が、先行する前記第２照射領域に連動して移動されることを特徴とする切断方法。
【請求項２】
前記第２照射領域は、その重心が前記切断予定線に対して前記切断予定線の両側のうち剛性の大きい側に偏って移動する請求項１に記載の切断方法。
【請求項３】
前記切断予定線が被加工板の中央領域から離れた側部に位置し、前記第２照射領域は、その重心が前記切断予定線に対して被加工板の中央領域側に偏って移動する請求項１または２に記載の切断方法。
【請求項４】
前記切断予定線は曲線状部分を含み、該曲線状部分を切断するとき、前記第２照射領域は、その重心が前記曲線状部分に対して動径方向とは逆方向側に偏って移動する請求項１〜３のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項５】
前記第１照射領域の形状は、前記第１照射領域の外周円の半径をＲとして、真円度で０．５Ｒ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項６】
前記第１加熱光が単位時間あたりに前記被加工板に与える熱量Ｑ１と、前記第２加熱光が単位時間あたりに前記被加工板に与える熱量Ｑ２との熱量比Ｑ１／Ｑ２が０．６以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項７】
前記第１照射領域の前記幅が０．４ｍｍ以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項８】
前記第１照射領域の前記幅Ｗ１と、前記第２照射領域の前記幅Ｗ２との幅比Ｗ１／Ｗ２が０．２以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項９】
前記第１加熱光に対する前記被加工板の吸収係数が５０／ｃｍ以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１０】
前記第１加熱光に対する前記被加工板の吸収係数が０．２／ｃｍ以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１１】
前記第１加熱光は、前記被加工板の表面でのパワー密度Ｄ１と、前記被加工板の裏面でのパワー密度Ｄ２とのパワー密度比Ｄ１／Ｄ２が０．８〜１．２となるように集光される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１２】
前記被加工板がガラス板である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１３】
前記第１および第２加熱光が、それぞれ赤外光である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の切断方法。
【請求項１４】
被加工板を支持するステージと、前記被加工板の表面に照射される第１および第２加熱光の光源と、前記表面における前記第１および第２加熱光それぞれの第１および第２照射領域を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が前記第１および第２照射領域を前記表面の切断予定線に沿って前記被加工板に対して相対的に移動させることで、前記被加工板を切断する切断装置であって、
前記第１照射領域の該第１照射領域の移動方向と直交する方向の幅が、前記第２照射領域の該第２照射領域の移動方向と直交する方向の幅よりも小さくなるよう前記第１および第２加熱光を前記表面に照射する装置と、前記第１照射領域を、先行する前記第２照射領域に連動して移動させる制御装置とを備えることを特徴とする切断装置。
【請求項１５】
前記第１および第２加熱光が、それぞれ赤外光である請求項１４に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断方法および切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工板（ガラス板などの脆性板）の代表的な切断方法として、被加工板の表面に切り線を加工したうえで、曲げ応力を加え、切り線に沿って被加工板を割断する方法が知られている。この方法では、切り線を加工する際に、切り屑が発生するという問題がある。【０００３】
この問題を解決するため、切り線を加工することなく、被加工板の表面に赤外光を照射し、その照射位置を被加工板の表面の切断予定線に沿って移動させることで、被加工板を切断する方法が検討されている。【０００４】
この方法では、レーザ光の照射位置において、レーザ光の一部が熱として被加工板に吸収され、温度が周囲に比べて高温になるので、熱膨張により圧縮応力が作用する。その反作用として、レーザ光の照射位置の移動方向後方において、切断予定線と直交する方向に引張応力が作用し、被加工板が切断される。従って、被加工板の切断速度は、レーザ光の照射位置の移動速度に応じて決定される。【０００５】
しかしながら、その移動速度が速過ぎると、切断に必要な熱を被加工板に与えることができないため、切断速度に制約がある。【０００６】
そこで、近年では、切断速度を向上するため、例えば、特開２００９−８４１３３号公報に記載されているように、ヒータを用いて切断予定線付近を予熱しておく方法が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、切断に必要な熱量は、被加工板の物性（例えば、熱膨張係数やヤング率、破壊靱性）や寸法形状（例えば厚さ）などにて定まる。切断に必要な熱量をレーザ光から得る場合、レーザ光の幅が小さくなるほど、レーザ光のパワー密度を高くする必要がある。【０００８】
しかしながら、レーザ光のパワー密度が高過ぎると、レーザ光の照射位置において、過熱され軟化した部分が熱応力を緩和するように粘性流動するので、被加工板を切断することができない。特に、ガラス板は、他の被加工板（例えばシリコン基板やセラミックス板）に比べて低い軟化温度を有するので問題となりやすい。【０００９】
そこで、切断に必要な熱量を被加工板に与えるため、レーザ光の幅をある程度広く設定している。このように広い領域を加熱すると、加熱効率や切断精度が悪い。特に、被加工板のエッジ近傍を切断する場合など、切断予定線を挟んだ両側で剛性が異なるため、すなわち、切断予定線を挟んだエッジ側の剛性が反対側の剛性よりも低くなるため、切断がエッジ側に曲がり、切断精度が悪くなりやすい。【００１０】
また、特開２００９−８４１３３号公報の方法では、切断速度を向上させるため、ヒータを用いて切断予定線付近を予熱するので、切断予定線の寸法形状に合わせたヒータを用意する必要がある。従って、切断予定線の設計変更に対応するのが困難である。また、特開２００９−８４１３３号公報の方法では、被加工板の予熱位置が移動しないので、加熱効率が悪い。【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、加熱効率や切断精度を高めることができると共に、切断予定線の設計変更に容易に対応することができる切断方法および切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を解決するため、本発明の切断方法は、
被加工板の表面に第１および第２加熱光をそれぞれ第１および第２照射領域に照射し、該第１および第２照射領域を前記表面の切断予定線に沿って前記被加工板に対して相対的に移動させることで、前記被加工板を切断する切断方法であって、
前記第１照射領域の移動方向と直交する方向の第１照射領域の幅が、前記第２照射領域の移動方向と直交する方向の第２照射領域の幅よりも小さいと共に、前記第１照射領域が、先行する前記第２照射領域に連動して移動されることを特徴とする。【００１３】
また、上記目的を解決するため、本発明の切断装置は、
被加工板を支持するステージと、前記被加工板の表面に照射される第１および第２加熱光の光源と、前記表面における前記第１および第２加熱光それぞれの第１および第２照射領域を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が前記第１および第２照射領域を前記表面の切断予定線に沿って前記被加工板に対して相対的に移動させることで、前記被加工板を切断する切断装置であって、
前記第１照射領域の該第１照射領域の移動方向と直交する方向の幅が、前記第２照射領域の該第２照射領域の移動方向と直交する方向の幅よりも小さくなるよう前記第１および第２加熱光を前記表面に照射する装置と、前記第１照射領域を、先行する前記第２照射領域に連動して移動させる制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱効率や切断精度を高めることができると共に、切断予定線の設計変更に容易に対応することができる切断方法および切断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における切断装置の側面図である。
【図２】図１の切断装置の要部の側面図である。
【図３】図１の切断装置を用いた切断方法の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態における切断方法の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態における切断方法の説明図である。
【図６】本発明の第４実施形態における切断装置の要部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１７】
例えば、後述の実施形態では、被加工板としてガラス板を用いるが、ガラス板の代わりに、シリコン基板やセラミックス板などを用いても良い。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における切断装置の側面図である。図２は、図１の切断装置の要部の側面図である。図３は、図１の切断装置を用いた切断方法の説明図である。
【００１９】
切断装置２０は、図１および図２に示すように、ガラス板１０を支持するステージ３０と、ガラス板１０の表面１１に照射される第１および第２加熱光４３、４４それぞれの第１および第２光源４１、４２と、ガラス板１０の表面１１における第１および第２加熱光４３、４４それぞれの第１および第２照射領域１００、２００（図３参照）を制御する制御装置５０とを備える。
【００２０】
この切断装置２０では、図３に示すように、制御装置５０が第１および第２照射領域１００、２００を表面１１の切断予定線１２に沿って移動させることで、ガラス板１０を切断する。なお、ガラス板１０の表面１１には、切り線が予め設けられていない。
【００２１】
ステージ３０は、ガラス板１０の裏面１３を支持する。ステージ３０は、ガラス板１０の裏面１３の全面を支持してもよいし、裏面１３の一部を支持していてもよい。ガラス板１０は、ステージ３０に吸着固定されてもよいし、ステージ３０に粘着固定されてもよい。
【００２２】
ステージ３０は、例えばＸＹステージであって、駆動装置３２と接続されている。駆動装置３２は、一般的な構成であって良く、例えばアクチュエータなどで構成される。駆動装置３２は、制御装置５０による制御下で、ステージ３０を面内方向に第１および第２光源４１、４２などに対して移動させて、ガラス板１０の表面１１における、第１および第２加熱光４３、４４の第１および第２照射領域１００、２００を移動させる。
【００２３】
第１光源４１は、制御装置５０による制御下で、第１加熱光４３を出射する光源である。本発明でいう加熱光とは、ガラス板への照射によってガラス板に発熱を生じる光のことである。例えば、紫外光・可視光・赤外光などが含まれる。加熱光の波長は、波長があまりに短くなると光子エネルギーが増大して、ガラスを構成する分子の結合が化学的に分解 (光分解)し、エネルギーが熱に変換される割合が減少するため、２５０ｎｍ以上が好ましい。また、波長が長い場合は、原理的には限界はないが、実現性を考えると１１０００ｎｍ以下が好ましい。
第１光源４１としては、特に限定されないが、加熱光のレーザ発振器や赤外線ヒータ（ＩＲヒータ）などが用いられる。赤外線ヒータを用いる場合、加熱光の照射領域を絞るため反射板などを併用しても良い。
【００２４】
レーザ発振器としては、例えばＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、半導体レーザ（ＤＤＬ）（波長：８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（ＦＢＬ）（波長：１０６０〜１１００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ（波長：２０８０ｎｍ）、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ（波長：２９４０ｎｍ）、ＣＯ２レーザ（波長：１０６００ｎｍ）などが用いられる。
【００２５】
第１光源４１とステージ３０との間には、第１光学系６１が設けられる。第１光学系６１は、第１光源４１から出射された第１加熱光４３をガラス板１０の表面１１に照射する光学系である。第１光学系６１は、第１加熱光４３を集光する第１集光レンズ６３を有している。また、第１加熱光４３の光強度分布を均一化する第１ホモジナイザー６５を有していてもよい。第１ホモジナイザー６５は、第１光源４１と第１集光レンズ６３との間に設けられる。
【００２６】
第１加熱光４３は、第１光源４１から出射された後、第１光学系６１を介して、ガラス板１０の表面１１に入射する。第１加熱光４３は、ガラス板１０に入射した後、一部が熱としてガラス板１０に吸収され、残部がガラス板１０を透過する。
【００２７】
一般的に、ガラス板の表面における加熱光の入射強度をＩ０（単位：Ｗ）とし、ガラス板の表面からの入射距離をＺ（単位：ｃｍ）とすると、入射距離Ｚの位置における加熱光の強度Ｉは、以下の式で表される。
・Ｉ＝Ｉ０×ｅｘｐ（−α×Ｚ）
ここで、αは吸収係数（単位：／ｃｍ）と呼ばれる定数であり、加熱光の波長やガラス板の組成に依存する定数である。
【００２８】
第１加熱光４３に対するガラス板１０の吸収係数α１は、ガラス板１０の厚さなどに応じて適宜設定されるが、車両用窓ガラスの場合、例えば５０／ｃｍ以下であることが好ましい。また、０．２／ｃｍ以上であることが好ましい。板厚が薄い場合、例えばＬＣＤ用ガラス基板などでは、１００／ｃｍ以上のＣＯ２レーザでも適用できる。
【００２９】
吸収係数α１が過小であると、ガラス板１０に入射した第１加熱光４３の大部分がガラス板１０を透過する。その結果、第１加熱光４３がガラス板１０に与える熱量が少な過ぎるので、ガラス板１０を切断するのが難しい。
【００３０】
一方、吸収係数α１が過大であると、ガラス板１０に入射した第１加熱光４３の大部分がガラス板１０の表面１１近傍において熱として吸収される。その結果、ガラスは一般的に熱伝導率が低いので、ガラス板１０の内部が十分に高温にならない。従って、ガラス板１０の内部に十分な引張応力が発生せず、切断面の品質が悪い。
【００３１】
第１加熱光４３の光軸４５は、例えば図２に示すように、ガラス板１０の表面１１に垂直に交差している。これにより、ガラス板１０の表面１１および裏面１３における第１加熱光４３の第１照射領域の重心（すなわち、中心）が、ガラス板１０の厚さ方向から見て、重なるので、熱応力分布を制御しやすい。なお、ガラス板１０の表面１１において、第１加熱光４３の第１照射領域の形状は、円形状や楕円形状であっても良いし、矩形状であっても良く、制限はない。特に、第１照射領域の形状は、第１照射領域の外周円の半径をＲとして、真円度で０．５Ｒ以下であることが好ましい。真円度で０．５Ｒ以下であると、曲線を切断するときの切断予定線の法線方向における第１照射領域の幅の変化が小さくなるため、曲線の切断精度が高くなり、切断予定線が曲率半径の小さい場合であっても精度よく切断できる。より好ましくは、真円度が０．３Ｒ以下である。さらに好ましくは、真円度が０．２Ｒ以下である。
【００３２】
第２光源４２は、制御装置５０による制御下で、第２加熱光４４を出射する光源である。第２光源４２としては、特に限定されないが、第１光源４１と同様に、加熱光のレーザ発振器や赤外線ヒータ（ＩＲヒータ）などが用いられる。
【００３３】
第２光源４２とステージ３０との間には、第２光学系６２が設けられる。第２光学系６２は、第２光源４２から出射された第２加熱光４４をガラス板１０の表面１１に照射する光学系である。第２光学系６２は、第１光学系６１と同様に、第２加熱光４４を集光する第２集光レンズ６４を有している。また、第２加熱光４４の光強度分布を均一化する第２ホモジナイザー６６を有していてもよい。第２ホモジナイザー６６は、第２光源４２と第２集光レンズ６４との間に設けられる。
【００３４】
第２加熱光４４は、第２光源４２から出射された後、第２光学系６２を介して、ガラス板１０の表面１１に入射する。第２加熱光４４は、ガラス板１０に入射した後、一部が熱としてガラス板１０に吸収され、残部がガラス板１０を透過する。
【００３５】
第２加熱光４４に対するガラス板１０の吸収係数α２は、ガラス板１０の厚さなどに応じて適宜設定されるが、吸収係数α１と同様に、車両用窓ガラスの場合、例えば５０／ｃｍ以下であることが好ましい。また、０．２／ｃｍ以上であることが好ましい。板厚が薄い場合、例えばＬＣＤ用ガラス基板などでは、１００／ｃｍ以上のＣＯ２レーザでも適用できる。
【００３６】
第２加熱光４４の光軸４６は、例えば図２に示すように、ガラス板１０の表面１１に斜めに交差しており、ガラス板１０の表面１１に対して垂直な所定面内に配置されている。第２加熱光４４を上記所定面の面内方向に移動すれば、ガラス板１０の表面１１および裏面１３における第２加熱光４４の重心（すなわち、中心）の軌跡が、ガラス板１０の厚さ方向から見て、重なるので、熱応力分布を制御しやすい。なお、ガラス板１０の表面１１において、第２加熱光４４の形状は、円形状や楕円形状であっても良いし、矩形状であっても良く、特に限定されない。
【００３７】
ガラス板１０の表面１１において、第２加熱光４４の第２照射領域２００は、第１加熱光４３の第１照射領域１００に対して相対移動可能になっている。具体的には、例えば、第２光源４２および第２光学系６２が駆動装置３３によって移動可能に構成されている。この駆動装置３３は、一般的な構成であって良く、例えばアクチュエータなどで構成される。駆動装置３３は、制御装置５０による制御下で、第２光源４２および第２光学系６２をステージ３０に対して移動させて、第２照射領域２００を第１照射領域１００に対して相対移動させる。
【００３８】
なお、第２光源４２および第２光学系６２は、駆動装置３３の代わりに、手動で移動させても良い。
【００３９】
制御装置５０は、マイクロコンピュータなどで構成される。制御装置５０は、第１光源４１や第２光源４２、駆動装置３２、３３などを制御して、ガラス板１０の表面１１における第１および第２照射領域１００、２００を制御する。制御装置５０は、以下で説明する切断装置２０の各種動作を制御する。
【００４０】
次に、図３に基づき、上記構成の切断装置２０を用いた切断方法について説明する。
【００４１】
ガラス板１０は、特に限定されないが、例えば建築用窓ガラス、車両用窓ガラス、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板などであって良い。
【００４２】
建築用窓ガラスや車両用窓ガラスに使用されるガラスは、ソーダライムガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ2：６５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3：０〜３％、ＣａＯ：５〜１５％、ＭｇＯ：０〜１５％、Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％、Ｋ2Ｏ：０〜３％、Ｌｉ2Ｏ：０〜５％、Ｆｅ2Ｏ3：０〜３％、ＴｉＯ2：０〜５％、ＣｅＯ2：０〜３％、ＢａＯ：０〜５％、ＳｒＯ：０〜５％、Ｂ2Ｏ3：０〜５％、ＺｎＯ：０〜５％、ＺｒＯ2：０〜５％、ＳｎＯ2：０〜３％、ＳＯ3：０〜０．５％を含有する。
【００４３】
建築用窓ガラスでは、Ｆｅ２Ｏ３含有量が０．１％程度である。一方、車両用窓ガラス（例えば、熱線吸収性および／または紫外線吸収性のガラス板）では、Ｆｅ２Ｏ３含有量が０．５％程度である。このように、車両用窓ガラスは、建築用窓ガラスよりもＦｅ２Ｏ３含有量が多いので、吸収係数αが高くなる傾向にある。
【００４４】
ＬＣＤ用ガラス基板に使用されるガラスは、無アルカリガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ2：３９〜７０％、Ａｌ2Ｏ3：３〜２５％、Ｂ2Ｏ３：１〜２０％、ＭｇＯ：０〜１０％、ＣａＯ：０〜１７％、ＳｒＯ：０〜２０％、ＢａＯ：０〜３０％を含有する。このＬＣＤ用ガラス基板は、建築用窓ガラスや車両用窓ガラスに比べて、吸収係数αが低くなる傾向にある。
【００４５】
表１に、各ガラスの代表的な吸収係数αを示す。
【００４６】
【表１】
2011142464.tif 000003
ガラス板１０を切断する場合、先ず、ガラス板１０が載ったステージ３０を移動して、位置合わせを行う。次いで、第１および第２加熱光４３、４４をガラス板１０の表面１１の切断予定線１２の始点に略同時に照射する。切断予定線１２の始点には、切断の基点となる切り込みが予め設けてあっても良い。続いて、第１および第２照射領域１００、２００を切断予定線１２に沿って移動させてガラス板１０を切断する。
【００４７】
本実施形態では、ガラス板１０の表面１１において、第１照射領域１００の移動方向と直交する方向の第１照射領域１００の幅Ｗ１（図３参照）が、第２照射領域２００の移動方向と直交する方向の第２照射領域２００の幅Ｗ２（図３参照）よりも小さく設定される。また、第１照射領域１００が、先行する第２照射領域２００に連動して移動される。
【００４８】
ここで、「先行する」とは、第２照射領域２００の前端２０２（第２実施形態では２０２Ａ、第３実施形態では２０２Ｂ）が、第１照射領域１００の前端１０２（第２実施形態では１０２Ａ、第３実施形態では１０２Ｂ）よりも移動方向前方に位置することを意味する。また切断予定線１２すべてにおいて、上記形態をとらなくてもよく、例えば、切断予定線１２の始点付近および終点付近では、第１照射領域１００が第２照射領域２００に連動していなくてもよい。なお、第１および第２照射領域１００、２００の位置関係は、幅広の第２照射領域２００の影響で予熱された領域を、幅狭の第１照射領域１００が通過する限り、特に限定されない。例えば、第１および第２照射領域１００、２００は、一部重なっていても良いし、離れていても良い。また、第１および第２照射領域１００、２００の位置関係は、切断の際に、変動しても良いし、変動しなくても良い。
【００４９】
例えば図３に示すように、第１および第２照射領域１００、２００は、それらの中心（すなわち、重心）１０１、２０１が同心となるように移動される。その際、中心１０１、２０１は、切断予定線１２上を移動する。
【００５０】
このように、先行する幅広の第２照射領域２００に、幅狭の第１照射領域１００を連動して移動させると、幅狭の第１照射領域１００において、温度が周囲に比べて高温になるので、熱膨張により圧縮応力が作用する。その反作用として、幅狭の第１照射領域１００の移動方向後方において、切断予定線１２と直交する方向に引張応力が作用し、ガラス板１０が切断される。
【００５１】
従って、幅狭の第１照射領域１００が実際の切断位置となるので、切断精度を高めることができる。この効果は、ガラス板１０のエッジ近傍を切断する場合など、切断予定線１２を挟んだ両側で剛性が異なる場合に、特に顕著である。切断予定線１２の左右の剛性の違いよりも加熱光の照射による熱応力の方が支配的になり、高い切断精度を得ることができる。
【００５２】
また、第１照射領域１００付近において急激な温度勾配が発生するので、少ない熱量で切断することができる。よって、切断速度が同じ場合、第１および第２光源４１、４２の出力を抑えることができる。また、第１および第２光源４１、４２の出力が同じ場合、切断速度を速くすることができる。
【００５３】
さらに、第１および第２照射領域１００、２００を切断予定線１２に沿って移動することでガラス板１０を切断するので、切断予定線１２の設計変更に対応するのが容易である。
【００５４】
次に、第１および第２加熱光４３、４４の好ましい条件について説明する。
【００５５】
第１加熱光４３が単位時間あたりにガラス板１０に与える熱量Ｑ１（以下、「第１熱量Ｑ１」という）（単位：Ｗ）と、第２加熱光４４が単位時間あたりにガラス板１０に与える熱量Ｑ２（以下、「第２熱量Ｑ２」という）（単位：Ｗ）との熱量比Ｑ１／Ｑ２は、０．６以上であることが望ましい。熱量比Ｑ１／Ｑ２が０．６以上であると、第１加熱光４３の影響が支配的になるので、切断精度を向上させることができる。
【００５６】
第１および第２熱量Ｑ１、Ｑ２は、第１および第２照射領域１００、２００の移動速度などに応じて設定され、第１および第２照射領域１００、２００においてガラスが過熱され軟化しないように設定される。具体的には、第１および第２照射領域１００、２００におけるガラスの温度がガラスの徐冷点よりも低い温度になるように設定される。
【００５７】
ガラスの徐冷点は、ガラスの粘度が１０１２Ｐａ・ｓとなる温度である。徐冷点は、ガラスの組成などにて定まり、例えば、車両用窓ガラスに用いられるソーダライムガラスの徐冷点は、約５５０℃である。徐冷点は、１５分緩和温度とも呼ばれ、１５分間以内で歪みの９５％が緩和されるとされている。
【００５８】
本実施形態では、第１および第２照射領域１００、２００におけるガラスの温度が徐冷点よりも低い温度になるように設定されているので、ガラスが熱応力を緩和するように粘性流動するのを抑制することができ、ガラス板１０を切断することができる。
【００５９】
また、第１照射領域１００の幅Ｗ１は、ガラス板１０の物性や寸法形状、切断予定線１２の寸法形状などに応じて決定されるが、例えば車両用窓ガラスの場合、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。幅Ｗ１が過小であると、第１照射領域１００におけるガラスの温度を徐冷点よりも低い温度を保ったまま切断可能となるのに十分な熱量を与えることが難しい。一方、幅Ｗ１が過大であると、切断位置となりうる領域が広くなるので、良好な制度で切断することが難しい。従って、幅Ｗ１は、ガラス板１０の板厚以下とすることが好ましい。車両用窓ガラスであると５ｍｍ以下が一般的である。
【００６０】
さらに、第１加熱光４３の幅Ｗ１（以下、「第１照射幅Ｗ１」という）と、第２加熱光４４の幅Ｗ２（以下、「第２照射幅Ｗ２」という）との幅比Ｗ１／Ｗ２が０．２以下であることが好ましい。幅比Ｗ１／Ｗ２が０．２以下であると、第１加熱光４３の影響が支配的になるので、切断精度を向上させることができる。なお、第１照射幅Ｗ１、第２照射幅Ｗ２は、第１および第２照射領域１００、２００それぞれの重心を通りかつ切断予定線の法線方向における幅をいう。
【００６１】
ところで、ガラス板１０を切断する際には、ガラス板１０の表裏両側の温度を局所的に所定値以上に上昇させる必要がある。従って、ガラス板１０の表裏の温度差がなくなるように、ガラス板１０に第１加熱光４３を照射すると、加熱効率が良い。
【００６２】
そこで、第１加熱光４３は、ガラス板１０の表面１１でのパワー密度Ｄ１（単位：Ｗ／ｍｍ２）と、ガラス板１０の裏面１３でのパワー密度Ｄ２（単位：Ｗ／ｍｍ２）とのパワー密度比Ｄ１／Ｄ２が０．８〜１．２となるように集光されていることが望ましい。パワー密度比Ｄ１／Ｄ２がこの範囲にあると、ガラス板１０の表裏の温度差を小さくできる。
【００６３】
なお、本実施形態では、ガラス板１０の表面１１における第１および第２照射領域１００、２００を移動させるため、ステージ３０側を移動させるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１および第２光源４１、４２側を移動させても良いし、両側を移動させても良い。
【００６４】
また、本実施形態では、ガラス板１０を切断するため、第１および第２加熱光４３、４４を利用するとしたが、第３加熱光を利用しても良く、加熱光の本数に制限はない。
【００６５】
また、本実施形態では、ガラス板１０を切断するため、第１および第２加熱光４３、４４を同じ表面側から照射したが、どちらか一方を裏面側から照射させてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、第１および第２加熱光４３、４４の光源として、第１および第２光源４１、４２を用いたが、１つの光源のみを用いても良く、この場合、１つの光源から出射された加熱光を分岐してガラス板１０に照射すれば良い。
【００６７】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における切断方法の説明図である。
【００６８】
本実施形態では、ガラス板１０Ａが直線状の切断予定線１２Ａの左右で非対称な形状を有している。切断予定線１２Ａを挟んだ両側の幅Ｌ１、Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）が異なっており、特に幅Ｌ１が十分に狭い場合に切断予定線１２Ａの両側で剛性が異なっている。
【００６９】
この場合、ガラス板１０Ａの表面１１Ａの所定領域において、幅広の第２照射領域２００Ａが、切断予定線１２Ａの片側に偏っていることが望ましい。例えば、幅広の第２照射領域２００Ａの中心（重心）２０１Ａが、切断予定線１２Ａに対して片側にずれていることが望ましい。
【００７０】
そのずれる位置は、ガラス板１０Ａのエッジ１４Ａと切断予定線１２Ａとの位置関係に基づいて設定され、例えば幅Ｌ１、Ｌ２に基づいて設定される。また、そのずれる位置は、切断予定線１２Ａに対する両側のうち剛性の大きい側に設定され、例えば切断予定線１２Ａに対する両側のうち幅の広い側に設定される。より具体的には、図示したようにＬ２＞Ｌ１の場合、幅の広いＬ２側に、切断予定線１２Ａに対して予め設定された量、ずらすようにする。
【００７１】
そのずれ量Ｔは、幅Ｌ１＜幅Ｌ２の場合、幅Ｌ１に基づいて設定されて良く、幅Ｌ１が小さくなるほど大きく設定されて良い。例えば、切断予定線１２Ａの法線方向における切断予定線１２Ａからガラス板１０Ａのエッジ１４Ａまでの距離、すなわち切断予定線１２Ａの両側のガラス板１０Ａの幅Ｌ１、Ｌ２から下式により設定される。
・（Ｗ２／５）×Ｋ≦Ｔ≦Ｗ２
・Ｋ＝（Ｌ２−Ｌ１）／（Ｌ１＋Ｌ２）
なお、幅Ｌ２が十分に広い場合は、幅Ｌ１のみに基づいて設定されてよい。さらに、係数Ｋがある閾値以下の幅の場合、ガラス板１０Ａのエッジ１４Ａの影響が小さいので、Ｔ＝０であっても良い。上記閾値は、ガラス板１０Ａの熱伝導率などに基づいて設定される。例えば車両用窓ガラスの場合、その閾値Ｋが０．１以上、特に０．２以上の場合に、幅広の第２照射領域２００Ａの中心（重心）２０１Ａを切断予定線１２Ａに対して片側（すなわちＬ２方向側）にずらすことが好ましい。なお、図示した例では、図面の右方向をＬ１、左方向をＬ２として説明したが、左方向をＬ１、右方向に、あるいは上下方向のいずれか一方をＬ１、他方をＬ２としてもよく、その方向にはとらわれるものではない。
【００７２】
例えば図４に示すように、第１および第２照射領域１００Ａ、２００Ａは、それぞれの中心１０１Ａ、２０１Ａが偏心した状態で移動される。その際、中心１０１Ａは、切断予定線１２Ａ上を移動する。一方、中心２０１Ａは、中心１０１Ａに対して切断予定線１２Ａと直交する方向に偏心した状態で移動される。
【００７３】
このように、切断予定線１２Ａの両側で剛性が異なる場合に、幅広の第２照射領域２００Ａが切断予定線１２Ａの片側（すなわちＬ２方向側）に偏っていると、切断がエッジ１４Ａ側に曲がっていくのを熱応力によって反対側に矯正する力が働き、切断予定線１２Ａに沿って切断することができる。
【００７４】
一方、幅狭の第１照射領域１００Ａの中心１０１Ａは、切断予定線１２Ａ上を移動する。従って、第１実施形態と同様に、高い切断精度を得ることができる。中心１０１Ａは、第１照射領域１００Ａが実際の切断位置となる限り、切断予定線１２Ａの片側に僅かにずれていても良い。
幅広の第２照射領域２００Ａの中心（重心）２０１Ａを切断予定線１２Ａに対してずらすには、例えば、幅狭の第１照射領域１００Ａの中心１０１Ａに対して幅広の第２照射領域２００Ａの中心（重心）２０１Ａがずれるように第２光源４２を第１光源４１に対してＸＹ軸で移動可能としたシフト装置が設けられる。または、第２光源４２が第１光源４１を回転軸として回動することにより幅広の第２照射領域２００Ａの中心（重心）２０１Ａと切断予定線１２Ａとの距離を変化させるシフト装置が設けられてもよい。なお、本発明は、これらの手段に限定されるものではない。
【００７５】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態における切断方法の説明図である。図５において、第２照射領域２００Ｂの中心（重心）２０１Ｂの軌跡を１点鎖線で示してある。
【００７６】
本実施形態では、ガラス板１０Ｂは、切断予定線１２Ｂに対して左右で非対称な形状を有している。切断予定線１２Ｂは曲線状部分１２２Ｂのみからなり、切断予定線１２Ｂに対する両側で剛性が異なっている。曲線状部分１２２Ｂの始点および終点は、ガラス板１０Ｂのエッジ１４Ｂと交わっている。
【００７７】
この場合、ガラス板１０Ｂの表面１１Ｂにおいて、幅広の第２照射領域２００Ｂが、切断予定線１２Ｂに対して片側に偏っていることが望ましい。例えば、第２照射領域２００Ｂの中心２０１Ｂが、切断予定線１２Ｂ対して片側（図面において切断予定線１２Ｂの外側）にずれていることが望ましい。
【００７８】
そのずれる位置は、ガラス板１０Ｂのエッジ１４Ｂと切断予定線１２Ｂとの位置関係や、切断予定線１２Ｂの曲線状部分１２２Ｂの寸法、形状に基づいて設定され、例えば曲線状部分１２２Ｂの曲率半径に基づいて設定される。また、そのずれる位置は、切断予定線１２Ｂに対する両側のうち剛性の大きい側に設定され、例えば曲線状部分１２２Ｂに対して径方向外側（すなわち曲線状部分の円弧の外側であって、曲線状部分の法線の方向）に設定される。
【００７９】
そのずれ量Ｔは、第２実施形態と同様に設定されてよい。すなわち、切断予定線１２Ｂの法線方向における切断予定線１２Ｂからガラス板１０Ｂのエッジ１４Ｂまでの距離、つまり切断予定線１２Ｂの両側のガラス板１０Ｂの幅により設定される。
また、そのずれ量Ｔの最大値は、曲線状部分１２２Ｂの曲率半径に基づいて設定されて良く、曲率半径が小さくなるほど大きく設定されて良い。これは、切断予定線の内側と外側では、それぞれの加熱幅が同じ場合でも積算加熱量が切断予定線の左右で変化するためである。また、曲率半径が閾値以上の場合、曲線状部分１２２Ｂの影響が小さいので、Ｔ＝０であっても良い。上記閾値は、ガラス板１０Ｂの切断予定線左右の積算加熱量などに基づいて設定される。
【００８０】
例えば図５に示すように、第１および第２照射領域１００Ｂ、２００Ｂは、それぞれの中心１０１Ｂ、２０１Ｂが偏心した状態で移動される。その際、中心１０１Ｂは、切断予定線１２Ｂ上を移動する。一方、中心２０１Ｂは、中心１０１Ｂに対して切断予定線１２Ｂの法線方向に偏心した状態で移動される。
【００８１】
より詳細には、中心２０１Ｂは、曲線状部分１２２Ｂの始点から中間点にかけて、切断予定線１２Ｂに対して径方向外方（すなわち曲線状部分１２２Ｂの円弧の外側方向）に漸次変位している。また、中心２０１Ｂは、曲線状部分１２２Ｂの中間点から終点にかけて、切断予定線１２Ｂに対して径方向内方に漸次変位している。なお、中心２０１Ｂは、曲線状部分１２２Ｂの始点と終点では、切断予定線１２Ｂ上にあり、中心１０１Ｂと重なる。
【００８２】
このように、切断予定線１２Ｂの両側で剛性が異なる場合に、幅広の第２照射領域２００Ｂが切断予定線１２Ｂに対して片側（すなわち切断予定線に対して剛性の高い方の側）に偏っていると、切断が曲がっていくのを熱応力によって反対側に矯正する力が働き、切断予定線１２Ｂに沿って切断することができる。
【００８３】
一方、幅狭の第１照射領域１００Ｂの中心１０１Ｂは、切断予定線１２Ｂ上を移動する。従って、第１実施形態と同様に、高い切断精度を得ることができる。中心１０１Ｂは、第１照射領域１００Ｂが実際の切断位置となる限り、切断予定線１２Ｂの片側に僅かにずれていても良い。
【００８４】
なお、本実施形態では、切断予定線１２Ｂは曲線状部分１２２Ｂのみからなるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、切断予定線１２Ｂは、曲線状部分１２２Ｂの他に、直線状部分を含んでいても良い。
【００８５】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態における切断装置の第１加熱光系および第２加熱光系部分の要部の側面図である。図６において、図１および図２と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
本実施形態の切断装置２０Ａは、第１および第２加熱光４３、４４の光軸４５、４６をガラス板１０の表面１１に垂直に交差させる光学系７０を有している。
【００８７】
光学系７０は、例えば、第１加熱光４３を透過し、第１加熱光４３と異なる波長の第２加熱光４４を反射するダイクロイックミラーなどで構成される。この光学系７０は、第１集光レンズ６３および第２集光レンズ６４と、ステージ３０との間に設けられる。
【００８８】
なお、本実施形態のダイクロイックミラーは、第１加熱光４３を透過し、第２加熱光４４を反射するとしたが、図６において第１加熱光４３と第２加熱光４４とを互いに入れ替えて第１加熱光４３を反射し、第２加熱光４４を透過するとしても良い。
【００８９】
このようにして、第１および第２加熱光４３、４４の光軸４５、４６をガラス板１０の表面１１に垂直に交差している。これにより、ガラス板１０の表面１１および裏面１３における第１および第２加熱光４３、４４の中心が、ガラス板１０の厚さ方向から見て、重なるので、熱応力分布を制御しやすい。
【実施例】
【００９０】
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。【００９１】
（例１〜例２）
例１では、図３に示す方法でガラス板を切断した。ガラス板としては、１００ｍｍ×１００ｍｍ×３．５ｍｍ（縦寸法×横寸法×板厚）の車両窓ガラス用のガラス板を用いた。このガラス板の徐冷点は約５５０℃であった。切断予定線は、ガラス板の一辺に平行な直線状とし、切断予定線を挟んだ両側の幅Ｌ１、Ｌ２（図４参照）をそれぞれ２０ｍｍ、８０ｍｍとした。なお、切断予定線の始点には切り込みを設けなかった。【００９２】
第１光源にはＦＢＬ（波長：１０７０ｎｍ）を用い、第２光源にはＤＤＬ（波長：８０８ｎｍ）を用いた。第１加熱光に対するガラス板の吸収係数α１は２．７であり、第２加熱光に対するガラス板の吸収係数α２は１．９であった。ガラス板の表面における、第１加熱光の第１照射領域の形状を円形、スポット径をΦ０．７ｍｍとし、第２加熱光の第２照射領域の形状を円形、スポット径をΦ４ｍｍとした。第１照射領域の幅（スポット径）Ｗ１と、第２照射領域の幅（スポット径）Ｗ２との幅比Ｗ１／Ｗ２は０．１８であった。これらのスポットが同心円状になるように、かつ第２照射領域を先行させながら、それぞれの中心を１０ｍｍ／秒の速度で切断予定線上を移動させた。【００９３】
第１および第２熱量Ｑ１、Ｑ２を最適化したところ、第１熱量Ｑ１：１４Ｗ、第２熱量Ｑ２：１６Ｗ、合計熱量Ｑ１＋Ｑ２：３０Ｗ、（Ｑ１／Ｑ２）：０．８８の条件で、ガラス板を切断することができた。このときの第１光源の出力は２５Ｗであり、第２光源の出力は３５Ｗで、合計出力は６０Ｗであった。また、ガラス板の表面において、実際の切断線が切断予定線と一致していた。【００９４】
ここで、第１熱量Ｑ１は、第１光源の出力Ｐ０（単位：Ｗ）、第１加熱光に対するガラス板の吸収係数α１（単位：／ｃｍ）、ガラス板の厚さＨ（単位：ｃｍ）、反射率Ｒ１から下記式により近似的に算出した。
・（Ｑ１＝（１−Ｒ１）×Ｐ０×（１−ｅｘｐ（−α１×Ｈ））
第２熱量Ｑ２についても、同様である。【００９５】
例２では、第１加熱光を用いなかった以外は、例１と同様にして、ガラス板を切断したが、第２熱量Ｑ２：４９．５Ｗ未満の条件では、ガラス板を切断することができなかった。また、第２熱量Ｑ２：４９．５Ｗの条件では、ガラス板の表面において、実際の切断線と切断予定線との最大ずれ幅が１．５ｍｍであった。このときの第２光源の出力は１１０Ｗであった。【００９６】
上記試験の条件および結果を表２にまとめる。【００９７】
【表２】
2011142464.tif 000004
表２から、スポット径（幅）の異なる２種類の加熱光を用い、先行する幅広の第２照射領域に幅狭の第１照射領域を連動して移動させることによって、加熱効率および切断精度が良くなることがわかる。つまり、切断速度が同じ場合、少ない合計熱量、少ない出力で切断でき、ガラス板のエッジ近傍を切断する場合に、切断精度が良くなることがわかる。【００９８】
（例３〜例６）
例３〜例６では、ガラス板の表面において、第２照射領域の中心のずれ量Ｔ（図４参照）を調整し、ガラス板の切断試験を行った。具体的には、例３〜４、６では第２照射領域の中心の軌跡が切断予定線と平行にずれており、例５では第２照射領域の中心（重心）の軌跡が切断予定線に重なっている。【００９９】
試験の条件および結果を表３にまとめる。表３において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。また、表３において、ずれる方向を表すため、ずれ量Ｔに便宜的に正負を付し、切断予定線の両側のうち幅の広い側を正、幅の狭い側を負とした。すなわち、Ｌ２方向にずれた場合を正、Ｌ１方向にずれた場合を負とした。【０１００】
【表３】
2011142464.tif 000005
表３から、ガラス板をその一辺に沿って切断する場合（すなわち、ガラス板の中央部ではなく側部側に沿って切断する場合）、幅広の第２照射領域の中心を切断予定線の片側（上記一辺から遠ざかる方向、すなわちガラス板の中央方向）にずらすことによって、切断精度が良くなることがわかる。【０１０１】
例６では、ガラスの一辺と、幅広の第２照射領域の中心の軌跡とが近過ぎ、意図しないクラックが形成され、ガラス板を精度良く切断することができなかった。なお、表３に記載していないが、例２と同様に第１加熱光を用いずに第２加熱光のみで加熱した場合は、ガラス板を切断予定線に沿って切断できない。【０１０２】
（例７〜例１０）
例７〜例１０では、第２熱量Ｑ２を調整することで熱量比Ｑ１／Ｑ２を調整し、ガラス板の切断試験を行った。【０１０３】
試験の条件および結果を表４にまとめる。表４において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。【０１０４】
【表４】
2011142464.tif 000006
表４から、熱量比Ｑ１／Ｑ２が０．６以上であれば、ガラス板を精度良く切断できることがわかる。【０１０５】
（例１１〜例１２）
例１１〜例１２では、第１照射領域の幅Ｗ１を調整すると共に、第１照射領域でのガラスの温度が徐冷点よりも低い温度となるように第１および第２熱量Ｑ１、Ｑ２を最適化して、ガラス板の切断試験を行った。【０１０６】
試験の条件および結果を表５にまとめる。表５において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。【０１０７】
【表５】
2011142464.tif 000007
表５から、第１照射幅Ｗ１を０．４ｍｍ以上に設定すれば、ガラス板を精度良く切断できることがわかる。【０１０８】
例１１の切断精度が悪いのは、第１照射領域の幅Ｗ１が小さ過ぎるので、切断位置となるのに十分な熱量を第１照射領域に与えると共に、第１照射領域におけるガラスの温度を徐冷点よりも低い温度にするのが難しいためである。【０１０９】
（例１３〜例１６）
例１３〜例１６では、第１照射幅Ｗ１とガラス板の厚さＵ（これらの例では３．５ｍｍ）との比（Ｗ１／Ｕ）を調整すると共に、第２照射領域の中心のずれ量Ｔ（図４参照）を調整し、ガラス板の切断試験を行った。【０１１０】
試験の条件および結果を表６にまとめる。表６において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。また、表６において、ずれる方向を表すため、ずれ量Ｔに便宜的に正負を付し、切断予定線の両側のうち幅の広い側を正、幅の狭い側を負とした。
例１３および１４、また例１５および１６における第１熱量Ｑ１と第２熱量Ｑ２との比（Ｑ１／Ｑ２）は、それぞれ、１．０９、１．８７であった。【０１１１】
【表６】
2011142464.tif 000008
表６から、第１照射幅Ｗ１がガラス板の厚さＵ以下であれば、ガラス板を精度良く切断できることがわかる。また、第１照射幅Ｗ１がガラス板の厚さＵと同じ場合、ずれ量Ｔを大きく設定することによって、切断精度が良くなることがわかる。【０１１２】
（例１７〜例１８）
例１７〜例１８では、第２照射領域の幅Ｗ２を調整することで幅比Ｗ１／Ｗ２を調整し、ガラス板の切断試験を行った。
試験の条件および結果を表７にまとめる。表７において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。【０１１３】
【表７】
2011142464.tif 000009
表７から、幅比Ｗ１／Ｗ２が０．２以下であれば、精度良く切断できることがわかる。
なお、例１７、例１８における第１熱量Ｑ１と第２熱量Ｑ２との比（Ｑ１／Ｑ２）は、それぞれ、１．０４、０．８９であった。【０１１４】
（例１９〜例３３）
例１９〜例３３では、第１加熱光の集光位置を調整し、第１加熱光のパワー密度比Ｄ１／Ｄ２を調整して、ガラス板の切断の可否を調べた。なお、第１加熱光の集光角は５．７°とし、第１加熱光の集光位置はガラス板よりも下方（光源と反対側）とした。【０１１５】
ここで、パワー密度Ｄ１（単位：Ｗ／ｍｍ２）は、第１光源の出力Ｐ０（単位：Ｗ）、反射率Ｒ１およびガラス板の表面における第１加熱光の照射面積Ｓ１（単位：ｍｍ２）から下式により近似的に算出した。
・Ｄ１＝（１−Ｒ１）×Ｐ０／Ｓ１【０１１６】
また、パワー密度Ｄ２（単位：Ｗ／ｍｍ２）は、第１光源の出力Ｐ０（単位：Ｗ）、第１加熱光に対するガラス板の吸収係数α１（単位：／ｃｍ）、ガラス板の厚さＨ（単位：ｃｍ）、ガラス板の裏面における第１加熱光の照射面積Ｓ２（単位：ｍｍ２）から下式により近似的に算出した。
・Ｄ２＝（１−Ｒ１）×Ｐ０×ｅｘｐ（−α１×Ｈ）／Ｓ２【０１１７】
試験の条件および結果を表８にまとめる。表８において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。表８において、精度良く切断できたものを○とし、意図しない位置で切断されたものを△とし、切断できなかったものを×とした。
なお、例１９〜２３、例２４〜２８、例２９〜３３における第１熱量Ｑ１と第２熱量Ｑ２との比（Ｑ１／Ｑ２）は、それぞれ、０．７６，０．９４，１．１４，１．３３，１．５２であった。【０１１８】
【表８】
2011142464.tif 000010
表８から、第１加熱光のパワー密度比Ｄ１／Ｄ２が０．８〜１．２であれば、切断速度が同じ場合、少ない合計熱量Ｑ１＋Ｑ２で精度良く切断できることがわかる。【０１１９】
（例３４〜例３５）
例３４〜例３５では、切断予定線の形状を図５に示す形状とし、第２照射領域の中心のずれ量Ｔを調整し、ガラス板の切断試験を行った。切断予定線は、曲線状部分のみからなる。曲線状部分は、半径５０ｍｍの１／４円弧状とした。曲線状部分の始点はガラス板の一辺の中点にあり、曲線状部分の終点はガラス板の他の一辺の中点にある。【０１２０】
試験の条件及び結果を表９にまとめる。表９において、例１の条件と同じ条件については記載を省略する。また、表９において、ずれる方向を表すため、ずれ量Ｔに便宜的に正負を付し、切断予定線の両側のうち切断予定線の径方向外側を正、径方向内側を負とした。
例３４および例３５における第１熱量Ｑ１と第２熱量Ｑ２との比（Ｑ１／Ｑ２）は、１．５であった。【０１２１】
【表９】
2011142464.tif 000011
表９から、切断予定線が曲線状部分を含む場合、曲線状部分（始点及び終点を除く）において、幅広の第２照射領域の中心を切断予定線に対して片側（径方向外側）にずらすことによって、切断精度が良くなることがわかる。【０１２２】
（例３６）
例３６では、第２光源としてレーザ光の代わりに赤外線ヒータ（色温度：２８００Ｋ）を用いた場合のガラス板の切断の可否を調べた。ガラス板としては、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２．０ｍｍ（縦寸法×横寸法×板厚）の車両窓ガラス用のガラス板を用いた。切断予定線は、ガラス板の一辺に平行な直線状とし、切断予定線を挟んだ両側の幅Ｌ１、Ｌ２（図４参照）をそれぞれ１０ｍｍ、９０ｍｍとした。なお、切断予定線の始点には切り込みを設けなかった。【０１２３】
第１光源にはＦＢＬ（波長：１０７０ｎｍ）を用いた。ガラス板の表面における、第１加熱光の第１照射領域の形状を円形、スポット径をΦ１．６ｍｍとし、第２加熱光の第２照射領域の形状を略円形、スポット径をΦ１０ｍｍとした。これらのスポットは、切断予定線に沿って第２加熱光の中心が第１加熱光の中心の１０ｍｍ前を先行するように、それぞれの中心を１０ｍｍ／秒の速度で切断予定線上を移動させた。第１光源の出力は４０Ｗであり、第２光源の出力は２５Ｗで、合計出力は６５Ｗとした。
その結果、ガラス板を切断することができた。また、ガラス板の表面において、実際の切断線が切断予定線と一致していた。【０１２４】
（例３７）
例３７では、切断対象のガラス板が強化ガラスであった場合のガラス板の切断の可否を調べた。ガラス板としては、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍ（縦寸法×横寸法×板厚）の化学強化ガラスを用いた。化学強化用ガラスは、質量％表示で、ＳｉＯ２：６０．２５、Ａｌ２Ｏ３：９．５３、ＭｇＯ：６．９５、ＣａＯ：０．１、ＳｒＯ：０．１、ＢａＯ：０．１、Ｎａ２Ｏ：１１．５１、Ｋ２Ｏ：５．９６、ＺｒＯ２：４．７６、Ｆｅ２Ｏ３：０．７４を含有していた。【０１２５】
化学強化ガラスは、上記の化学強化用ガラスを、ＫＮＯ３溶融塩に浸漬し、イオン交換処理した後、室温付近まで冷却することにより作製した。表面応力計ＦＳＭ−６０００（折原製作所製）にて測定した結果、表面圧縮応力（ＣＳ）が６７０ＭＰａ、および圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）が３１μｍであった。
切断予定線は、ガラス板の一辺に平行な直線状とし、切断予定線を挟んだ両側の幅Ｌ１、Ｌ２（図４参照）をそれぞれ１０ｍｍ、４０ｍｍとした。なお、ガラス板の側面の切断予定線の始点には、ヤスリで初期クラックを予め形成し、ガラス板の表面には、スクライブ線を形成しなかった。【０１２６】
第１光源にはＦＢＬ（波長：１０７０ｎｍ）を用い、第２光源には赤外線ヒータ（色温度：２８００Ｋ）を用いた。ガラス板の表面における、第１加熱光の第１照射領域の形状を円形、スポット径をΦ０．５ｍｍとし、第２加熱光の第２照射領域の形状を略円形、スポット径をΦ１０ｍｍとした。これらのスポットは、切断予定線に沿って第２加熱光の中心が第１加熱光の中心の１０ｍｍ前かつ切断予定線に直行する方向でガラス板の幅の広い側に５ｍｍずらして位置するように、それぞれの中心を１０ｍｍ／秒の速度で移動させた。第１光源の出力は３０Ｗであり、第２光源の出力は７５Ｗで、合計出力は１０５Ｗとした。
その結果、化学強化ガラスを切断することができた。また、ガラス板の表面において、実際の切断線が切断予定線と一致していた。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明によれば、被加工板の切断時において加熱効率や切断精度を高めることができると共に、切断予定線の設計変更に容易に対応することができる切断方法および切断装置を提供することができる。特に、各種ガラス板の切断において有用である。
なお、２０１０年５月１４日に出願された日本特許出願２０１０−１１２５５３号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  ガラス板（被加工板）
１１  表面
１２  切断予定線
１３  裏面
２０  切断装置
４１  第１光源
４２  第２光源
４３  第１加熱光
４４  第２加熱光
５０  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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